Die Technologie könnte ein neuer Weg sein, um die Verbreitung von durch die Luft übertragenen Krankheiten wie COVID-19 und Grippe einzudämmen, sagen Forscher.
Neue Art von UV-Licht tötet Keime in der Luft ab, so eine Studie
Von Carolyn Crist
29. März 2022 -- Eine Art von ultraviolettem Licht namens Fern-UVC, das für Menschen ungefährlich ist, könnte die Übertragung von Keimen in der Luft drastisch reduzieren, wenn es in Innenräumen verwendet wird, so eine neue Studie, die in Scientific Reports, einer Zeitschrift von Nature, veröffentlicht wurde.
In einem Experiment wurde festgestellt, dass die Anzahl der in der Luft befindlichen Mikroben durch die Bestrahlung mit dem Licht für weniger als 5 Minuten um mehr als 98 % reduziert wurde. Die Technologie könnte ein neuer Weg sein, die Ausbreitung von durch die Luft übertragenen Krankheiten wie COVID-19 und Grippe zu reduzieren, so die Forscher.
Fern-UVC reduziert die Menge aktiver Mikroben in der Innenraumluft schnell auf fast Null, wodurch die Innenraumluft im Wesentlichen so sicher wird wie die Außenluft, so David Brenner, PhD, einer der Forscher und Direktor des Zentrums für Strahlenforschung an der Columbia University, in einer Erklärung.
Der Einsatz dieser Technologie an Orten, an denen Menschen in Innenräumen zusammenkommen, könnte die nächste potenzielle Pandemie verhindern, so Brenner.
Wissenschaftler wissen seit Jahrzehnten, dass eine Art von ultraviolettem Licht namens UVC Mikroben, einschließlich Bakterien und Viren, abtöten kann. Herkömmliches keimtötendes UVC-Licht kann jedoch nicht in Innenräumen verwendet werden, wenn Menschen anwesend sind, da es Augen und Haut schädigen und Sonnenbrand und Hautkrebs verursachen könnte. UVC-Licht wurde bisher meist nur zur Sterilisierung medizinischer Geräte eingesetzt.
Fern-UVC-Licht hingegen hat eine kürzere Wellenlänge und dringt nicht in menschliche Haut- oder Augenzellen ein. In den letzten zehn Jahren haben mehrere Studien in der ganzen Welt ergeben, dass Fern-UVC Keime in der Luft zerstören kann, ohne lebendes Gewebe zu schädigen.
In einer im Februar veröffentlichten Studie stellte Brenners Labor fest, dass fernes UVC-Licht in einem 3D-Modell der menschlichen Haut keine Schäden verursacht. In einer anderen Studie fanden sie keine Anzeichen von Hautschäden bei haarlosen Mäusen, die 15 Monate lang täglich 8 Stunden lang dem Licht ausgesetzt waren.
In der jüngsten Studie testeten Forscher der Columbia University, der University of Leeds, der University of Dundee und der University of St. Andrews das Fern-UVC-Licht in einem normal großen Raum, der den realen Bedingungen entsprach, mit der gleichen Belüftungsrate wie ein typisches Haus oder Büro. Sie installierten fünf Fern-UVC-Lampen über Kopf in einem Raum, der etwa 10 mal 13 Fuß groß war - etwa so groß wie ein Krankenhauszimmer für einen Patienten.
Während des Experiments versprühte ein Zerstäuber kontinuierlich einen Aerosolnebel mit Staphylococcus aureus, einem Bakterium, das eine Vielzahl medizinischer Probleme verursacht und an gefährlichen arzneimittelresistenten Fällen beteiligt sein kann. Das Forschungsteam wählte diese Mikrobe aus, weil sie weniger empfindlich auf fernes UVC-Licht reagiert als Coronaviren. Nachdem die Mikroben eine bestimmte Konzentration im Raum erreicht hatten, schalteten sie die Lampen ein.
Die Lampen töteten mehr als 98 % der in der Luft befindlichen Mikroben innerhalb von 5 Minuten. Das Forschungsteam stellte fest, dass die Fern-UVC-Lampen die Mikrobenkonzentration auch dann niedrig hielten, wenn mehr Mikroben in den Raum gesprüht wurden.
Das Forschungsteam stellte fest, dass die Ergebnisse viel besser waren als andere Ansätze zur Desinfektion von Innenräumen, in denen sich Menschen aufhalten. Die Wirksamkeit wird normalerweise in Form von äquivalenten Luftwechseln pro Stunde gemessen, und in dieser Studie erzeugten die Fern-UVC-Lampen etwa 184 äquivalente Luftwechsel pro Stunde. Bei den meisten anderen Ansätzen sind zwischen fünf und 20 äquivalente Luftwechsel pro Stunde die Norm.
Das Forschungsteam wies auch auf die potenziellen Grenzen des Einsatzes von Fern-UVC in der Praxis hin. So muss beispielsweise sichergestellt werden, dass die Lampen ordnungsgemäß installiert sind und dass das Licht die richtige Strahlungsmenge hat, um wirksam und sicher für die Menschen zu sein. Wenn ein sicheres Gleichgewicht erreicht werden kann, könnte die Technologie einen entscheidenden Beitrag zur Reduzierung der Virusübertragung leisten, so die Forscher.
Frühere Studien haben gezeigt, dass Fern-UVC-Licht das Virus, das COVID-19 verursacht, andere menschliche Coronaviren, die Grippe und arzneimittelresistente Bakterien abtöten kann, so Brenner. Aufgrund der Art und Weise, wie das Licht Mikroben abtötet, können Viren und Bakterien keine Resistenz entwickeln, wie es bei Impfstoffen und medikamentösen Behandlungen der Fall ist.
Besonders attraktiv an der Fern-UVC-Technologie als praktische Methode zur Verhinderung der Übertragung von Krankheiten in Innenräumen ist, dass sie alle zukünftigen COVID-Varianten ebenso gut inaktiviert wie neue infektiöse Viren, die noch nicht aufgetaucht sind, und gleichzeitig die Wirksamkeit gegen altbekannte Viren wie Grippe und Masern beibehält.
Die Studie wurde durch einen Zuschuss der britischen Gesundheitsbehörde unterstützt. Brenner und seinen Miterfindern wurde ein US-Patent für die Technologie erteilt, und die Columbia University hat Teile der Technologie für gefiltertes UV-Licht an USHIO Inc. lizenziert und ein Forschungsgeschenk von LumenLabs erhalten, einem Unternehmen, das Fern-UVC-Quellen herstellt.
